童潛明

（湖南省地質(zhì)研究所，湖南 長沙 410007）

以地學為主導論洞庭湖的十個問題

童潛明

（湖南省地質(zhì)研究所，湖南 長沙 410007）

以地學為主導探討洞庭湖的十個問題：一是洞庭湖不會消亡只有興衰變化；二是洞庭湖區(qū)現(xiàn)代沉降每年約10毫米左右；三是洞庭湖區(qū)是湖南地震多發(fā)區(qū)；四是洞庭湖的規(guī)模過去、現(xiàn)在和將來及其文化底蘊是國內(nèi)任何淡水湖無法比擬的；五是從1980年代以來的考古證明洞庭湖是長江古文明之源；六是泥沙淤積造就洞庭湖文明和經(jīng)濟基礎(chǔ)，同時引發(fā)洪澇災(zāi)害給洞庭人帶來過深重災(zāi)難，但總的來說對人類的功大于過；七是三峽水庫的運行，大大緩解了洪水對洞庭湖區(qū)的垸田人工濕地的威脅，對外湖自然濕地帶來了一系列但可克服的負面影響；八是三峽水庫運行后以防洪為主轉(zhuǎn)化為以抗旱為主；九是解決洞庭湖季節(jié)性缺水，效法都江堰水利工程開鑿洋溪口引水是最佳選擇；十是城陵磯樞紐工程僅就工程地質(zhì)在現(xiàn)有技術(shù)經(jīng)濟條件下實施難度很大。

洞庭湖；地學理論；問題

我從1996年開始至今，連續(xù)以地學為主導研究洞庭湖，相繼完成了國土資源部（原地礦部）、湖南省科技廳（原科委）、湖南省發(fā)改委（原計委）、湖南省政協(xié)、湖南省洞庭湖社會經(jīng)濟發(fā)展研究會等下達的9個研究課題，從中了解到洞庭湖的研究者們對關(guān)于洞庭湖的10個問題看法有分歧。我認為正確認識這些問題，對保護和建設(shè)好洞庭湖從戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)上都很重要。為此以地學論及以供參考。

一 洞庭湖不會消亡只有興與衰

洞庭湖消亡的論述由來已久，見諸于研究報告則在1970～1980年代，如某經(jīng)濟研究中心的綜合考察研究報告中指出，“洞庭湖經(jīng)歷了一個由小變大，又由大變小的反復曲折的歷史演變過程，來水攜帶的泥沙情況如不改變，洞庭湖的消亡很快就會到來的”；某設(shè)計院的報告認為，“洞庭湖由小到大，爾后又由大到小，最終走向消亡，這是不以人們意志為轉(zhuǎn)移的必然規(guī)律”。到了1990年代，一系列論文和著作都明確論述了洞庭湖的消亡，還列出了消亡的時間表，如某專著說一個世紀以后，洞庭湖將“被割裂成沼澤，零星分流間殘留湖灣及多股分流河道”。到本世紀以來，一些論文和著作都認為三峽水庫的運行只是延長洞庭湖壽命，例如某研究報告得出，“如果洞庭湖由1990年代平均泥沙淤積速率計算在217年內(nèi)被泥沙填塞的話，那么三峽水庫建壩后被填塞時間將延長到343年或更長”；被查到的2011年3月發(fā)表的論文指出，“三峽水庫蓄水運行以來泥沙淤積速率減少至43.7%，這有利于延長洞庭湖的壽命”[1]。

已有的研究報告和發(fā)表的論文都認為洞庭湖存亡只是決定于泥沙淤積。然而泥沙淤積并不是湖存亡的條件，湖存亡的條件只有兩個：一個是構(gòu)造沉降，另一個是流域內(nèi)降水量大于蒸發(fā)量。就這兩個條件而言，洞庭湖在一個相當長的以百萬年計的地質(zhì)時期內(nèi)不會消亡。

洞庭湖是第四紀構(gòu)造沉降盆地中的低洼部分匯水而成的湖泊，它最初是距今1.5億年左右發(fā)生的燕山運動，使“江南古陸”洞庭湖段也稱“洞庭古陸”斷陷沉降所形成的一個內(nèi)陸盆地，自此以后一直到新近紀中新世或第四紀初發(fā)生的新構(gòu)造運動（距今3 000萬年到260萬年），也稱喜馬拉雅運動時期仍在繼續(xù)沉降。它所處的構(gòu)造地形位置是地質(zhì)大師李四光先生和陳國達先生所稱的第二構(gòu)造隆升帶（云貴—青藏高原）和第一構(gòu)造隆升帶（浙閩山地）之間的第二沉降帶（江漢—洞庭盆地）；按現(xiàn)代大地構(gòu)造板塊理論，它之西是印度板塊楔入歐亞板塊而有青藏地區(qū)隆升成的高原，其東是太平洋板塊和菲律賓板塊與歐亞板塊碰撞而形成的沿海山地，兩側(cè)升高其間必然沉降。因此，洞庭盆地的沉降是新生代板塊運動或新構(gòu)造運動的結(jié)果，只要這個運動不停止，洞庭湖盆地就會構(gòu)造沉降。

洞庭湖流域的降水與長江流域的季風關(guān)系很大，汪品先院士認為亞洲季風強度一直與青藏高原的歷史密切相關(guān)[2]。只有當其高度至少達到現(xiàn)在的一半時，太陽輻射的驅(qū)動才足以引起強烈的季風，因之長江流域處于季風環(huán)流帶，故其降水豐富，年均降水1 067毫米，遠超全國的年均650毫米和亞洲的年均740毫米，其降水量也就遠超蒸發(fā)量，從而使洞庭盆地低洼處有豐富水量匯入。

洞庭湖存在的兩個條件，即處在構(gòu)造沉降中及降水量大于蒸發(fā)量都具備，因此它是不會消亡的。它不消亡但有興衰變化，興衰變化由泥沙淤積速率與構(gòu)造沉降速率決定，可簡單地表示：若構(gòu)造沉降速率＞泥沙淤積速率，則湖興而擴大；若構(gòu)造沉降速率＜泥沙淤積速率，則湖衰而萎縮；若構(gòu)造沉降速率＝泥沙淤積速率，則湖穩(wěn)定。

構(gòu)造沉降速率在相當長的地質(zhì)時期內(nèi)基本不變，是一個常數(shù)；而泥沙淤積速率受自然的、人為的影響，在一個可視的時日內(nèi)有變化，是一個變數(shù)。因此洞庭湖的興衰主要決定于泥沙淤積速率。在荊江裁彎取直之前，泥沙淤積速率3～4倍于構(gòu)造沉降速率，洞庭湖萎縮嚴重且速度快，洞庭湖消亡論就源于此。三峽水庫運行后泥沙淤積速率大幅度降低，不及構(gòu)造沉降速率之1/2，從理論上講，洞庭湖要興而擴大，這一點2001年1月1日到2007年12月31日洞庭湖地質(zhì)環(huán)境遙感調(diào)查比對已有所證實[3]。

二 洞庭湖的現(xiàn)代沉降速率

洞庭湖自形成之日起就總體處于沉降狀態(tài)，現(xiàn)代的沉降速率主要由兩種方法求得。

一為直接測量數(shù)據(jù)：（1）長江水利委員會1925年、1947年、1953年三次重復水準測量，28年中各測點是：湘陰下降250毫米，華容下降320毫米，石首下降320毫米，監(jiān)利下降280毫米。上述測點年平均下降10.45毫米。（2）廣州地震大隊1958年、1972年在洞庭南緣兩次水準測量，14年內(nèi)各測點的上升幅度是：長沙13毫米，寧鄉(xiāng)27毫米，滄水鋪29.3毫米，益陽20毫米，常德34.4毫米，陬市20毫米，熱水46.7毫米。上述測量年均上升1.94毫米。（3）洞庭湖區(qū)各堤垸中的水位觀測網(wǎng)點的水尺多建于20世紀50～90年代，當時測定了其起始高程；1995年湖南水利系統(tǒng)對其進行了統(tǒng)一修測，又得出一個高程。根據(jù)42個水尺基準點的起始高程和1995年的修測高程差值數(shù)據(jù)，湖南省地質(zhì)調(diào)查院2002年完成的長江中游洞庭湖區(qū)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查評價報告認為，兩次高程差值直接反映了當?shù)氐牡孛娉两底兓?。通過對42個水尺基準點數(shù)據(jù)計算，地面沉降速率多在5～20mm/a之間，平均8.64mm/a。（4）洞庭湖區(qū)1949年以來堤防工程水閘和電排站密集分布，全區(qū)約有2 000多個站點，各站點的基點深埋地下6～8米，故其地質(zhì)穩(wěn)定性好，水利部門在站點修筑完成后，一般都由國家三等以上水準點引測到湖區(qū)各站點進行高程測量，故可認定這些站點是前人建立的水準測量墩標，現(xiàn)在對其再進行高程測量，兩次高程差值是地面沉降量。湖南地勘局于2002年10月15日～11月30日歷時45天，完成了64個有代表性電排站（閘）測量，通過計算地面沉降速率主要集中在5.0～18.3mm/a之間，較大值可達 22.70～27.68mm/a。

二為間接對比數(shù)據(jù)：（1）兩期地形圖高程點統(tǒng)計比較?？蛇x擇的地形圖范圍內(nèi)無潰垸、放淤及削填土石工程，統(tǒng)計點回避坡地、湖塘水域、孤立高程點、防洪大堤堤腳，湖南地勘局2001年對1970年代和1990年代的1∶10萬圖幅覆蓋面積2 553平方千米統(tǒng)計計算，得出構(gòu)造沉降速率為8.4mm/a。(2)中國地質(zhì)大學梁杏等在2000年利用1952～1988年水下地形量測法的地形高程增大值與輸沙平衡法泥沙平均淤高值之差得出沉降速率，東洞庭湖為11.39mm/a，南洞庭湖為 8.06mm/a。

上述各種方法求得的洞庭湖區(qū)沉降速率列于表1，約為10mm/a左右，而洞庭湖周邊（盆地周邊）卻在上升，其速率近2mm/a。

三 洞庭湖區(qū)的地震

湖南是少震區(qū)，但洞庭湖區(qū)則是省內(nèi)多震區(qū)。據(jù)湖南省地震局統(tǒng)計，湖南省境內(nèi)自1500年到1940年的400多年間共發(fā)生Ms≥4.3級地震20次，洞庭湖區(qū)有12次；湖南省1971年在省內(nèi)相繼建立地震臺網(wǎng)進行觀測，從1971年以來至1999年止，共記錄到大小地震約3 000次，洞庭湖區(qū)占了構(gòu)造地震一半以上，其中Ms≥2.0級有113次。

湖南省地震局1982年編著了《湖南地震史》，按該書記述，湖南省有文字記載的第一次地震和最強的地震都發(fā)生在洞庭湖區(qū)。

第一次地震：《后漢書獻帝本記》卷9記述了“建安十月（公元209年11月15日）發(fā)生了荊州地震”，因為當時荊州刺史駐今常德市東北30里處的索城，故荊州地震其實就是常德地震。

最強的地震：公元1631年8月14日（明崇禎辛未三年七月十七日夜）澧縣和臨澧（時稱安福）發(fā)生地震。清乾隆《澧州志》卷19記述：“七月地震，常澧州為甚，震時吼聲如雷，房傾樹倒，壓死者眾，或地裂沙隨水涌，腥氣逼人，男女皆露宿月余。十月十五日又大震，連震無時，數(shù)歲乃止。”康熙《安鄉(xiāng)縣志》卷2記述：“十七夜地震，自東北來，聲如雷，地裂圻涌水，凡地裂圻者紅水溢出，樹倒屋傾，鳥畜驚奔，嗚吼，壓死人無數(shù)，百姓建醮卸災(zāi)?！薄睹鳛?zāi)錄·崇禎長編》卷48記述：“湖廣常德府夜半地震，有聲從西北起，其響如雷，須臾黑氣障天，震憾動地，井泉噴溢，地裂孔穴，漿水能出，帶有黃沙者六處，倒塌榮府宮殿及城垣房屋無數(shù)，壓死男女六十人，同日所屬桃源、龍陽（今漢壽）、沅江，辰州府所屬沅陵，靖州府所屬合同，長沙府所屬長沙、善化、湘潭、湘陰、醴陵、安化，承天府所屬鐘祥，沔陽、潛江、景陵等州縣俱震。又于次日澧州亦震數(shù)次，城內(nèi)地震，城墻房屋崩壞，壓死居民十余人。王家井噴出黃水，鐵尺堰噴出黑水。彭山山脈倒，河為之淤。又荊江府同日亦震壞城垣十之四，民舍十之五，壓死軍民十余人。”康熙《岳陽府志》卷2記述：“地大震，常澧為甚，震時仿佛有金晴閃爍，環(huán)繞民居，識者以為眚，民露宿月余，不能入室，所在地震，黑沙瀑涌，腥氣逼人，隍池頓竭。”此外桃源、益陽、寧鄉(xiāng)、湘陰、沅江等縣康熙、乾隆年間所修縣志對此次地震亦有記述。上述記述中的“彭山”即是澧縣與臨澧交界處澧水南岸之彭山，當年地震引起的滑坡即“彭山山脈倒”直抵澧水使“河為之淤”，此次地震災(zāi)害遺跡現(xiàn)尚可見及。

最近兩次有感地震：1979年2月18日的澧南地震發(fā)生在澧縣澧南至道河間，震時聽到沉悶地聲，人站立不穩(wěn)，田塘水面蕩起微波，房屋瓦片普遍震松、移動、掉落，部分震碎，有的門窗框架變形，磚石墻體開裂、剝落，還有的墻基裂開錯位。2005年10月26日凌晨的石門地震，當時空中發(fā)出巨響，石門縣城的房屋都晃動了一下，震中在甘溪鎮(zhèn)，震感最強在新關(guān)鎮(zhèn)，一些房屋產(chǎn)生很深的裂縫。

根據(jù)以上地震記述，科學評價地震級次，最早記錄的發(fā)生在常德的荊州地震是5級，最強的常澧地震是6.8級，最近有感地震的澧南地震是3.8級，石門地震是3.2級。這些地震是與洞庭盆地西部的太陽山斷裂在新構(gòu)造運動期間的活動有關(guān)。如1631年的常澧地震和1979年的澧南地震的等裂度圖反映的地震影響帶都呈北北東向的橢圓形，與太陽山斷裂帶走向一致，且其震源深度都是20千米。

四 洞庭湖與鄱陽湖孰大孰小

李長安等（2003）提出了“長江中游自然環(huán)境的對稱性”，指出長江中游區(qū)域地貌、水系特征以及自然環(huán)境的演化過程，均表現(xiàn)為以武漢市為起點之南北向的幕阜—羅霄山山脈為軸的明顯的對稱特點：軸之西為洞庭湖水系，軸之東為鄱陽湖水系；同時這一段長江似英文字母“W”，“W”就是對稱的，“W”的中頂點是武漢市，西下端點為洞庭湖，東下端點為鄱陽湖。除了這種自然環(huán)境的對稱性外，數(shù)千年來人類經(jīng)濟活動成果也是對稱的，如入長江之湖口西有岳陽市，東有九江市；又如在洞庭湖平原邊緣湘江有長沙市，鄱陽湖平原邊緣贛江有南昌市；此外環(huán)湖之縣級市及重要交通線如京廣、京九鐵路等也是對稱的。

長江中游地區(qū)的洞庭湖和鄱陽湖都是距今1.5億年左右的燕山運動形成之斷陷盆地演化所成，兩湖除了有明顯的對稱性外，也有明顯的差異性，表現(xiàn)如下。

第一，鄱陽盆地面積約1.12萬平方千米，洞庭盆地有1.88萬平方千米，鄱陽盆地只有洞庭盆地60%不到；第四紀形成的沖積平原，洞庭湖區(qū)約1.4萬平方千米，鄱陽湖區(qū)只有0.92萬平方千米，是洞庭湖的65.7%。

第二，湖盆是地殼沉降所至。鄱陽湖區(qū)沉降速率遠比洞庭湖小，現(xiàn)代沉降速率洞庭湖區(qū)約10毫米/年左右，鄱陽湖區(qū)僅為0.35毫米/年，只有洞庭湖的4%。故鄱陽湖區(qū)沉積層厚度比洞庭湖區(qū)?。喊讏紫抵列陆帝蛾柡^(qū)厚約1 500米，洞庭湖區(qū)有5 000余米；第四系更新統(tǒng)鄱陽湖大都缺失，而洞庭湖最厚超過250米；第四系全新統(tǒng)鄱陽湖從北到南厚8.4~16.92米，平均10米左右，而洞庭湖最厚可達60余米，平均30米左右。

第三，湖盆要成為湖泊必須有水匯入，兩湖雖然都處長江流域多雨帶，降水量遠大于蒸發(fā)量，都有豐富的水匯入，但匯入量相差很大。鄱陽湖匯水面積16.2萬平方千米，每年入湖水量1 500多億立方米；洞庭湖匯水面積26.3萬平方千米，每年入湖水量多達3 018億立方米，是鄱陽湖的兩倍。

第四，和長江的關(guān)系有許多不同。長江曾在洞庭盆地中變遷。在約55萬年前的中更新世長江大體由宜昌經(jīng)古老背、云池、松滋入洞庭湖過津市、安鄉(xiāng)到岳陽，那時尚無主河道荊江[3][4]，故洞庭湖和長江在地史上是江湖一體，后來則是長江的過水湖泊，從荊江北岸穴口盡堵后就成為長江中游唯一的調(diào)蓄湖泊。鄱陽湖只是靠近長江的一個湖泊，它不能調(diào)蓄長江中上游來水，且與長江相連尚有30余千米的河道，長江水只能靠頂托作用入湖，鄱陽湖根本不具備洞庭湖那樣擁有的長江水源。

上述四方面的自然條件都表明洞庭湖區(qū)比鄱陽湖區(qū)大，故在1941年出版的《中國地理學基礎(chǔ)教程》中洞庭湖還被認定是我國第一大淡水湖，但后來就變?yōu)槲覈诙蟮?，而鄱陽湖卻躍居為第一大淡水湖，個中原因可能是兩點：

其一，湖泊興衰的一個重要條件是泥沙淤積的多少。洞庭湖在荊江裁彎之前，入湖泥沙達到2億噸/年，淤積速率3.5米/年，荊江裁彎后到三峽水庫運行前，入湖泥沙雖然減少近50%，但淤積速率仍有1.5厘米/年以上；鄱陽湖1954~1985年統(tǒng)計資料顯示，淤積泥沙1 209萬噸/年，淤積速率僅2.2毫米/年，因此洞庭湖萎縮進程就比鄱陽湖快得多。在1980~1990年代，不少研究洞庭湖的學者驚呼它在數(shù)百年內(nèi)消亡，但到目前為止，還找不出鄱陽湖會消亡的論調(diào)?！耙粋€行將消亡的洞庭湖”成為我國第二大淡水湖無可厚非。但是自三峽水庫運行后，洞庭湖每年入湖泥沙也只有1 000多萬噸，其淤積速率已接近鄱陽湖，而地殼沉降速率卻大大高于鄱陽湖，故而現(xiàn)在正處在一個興旺擴大時期，這一點鄱陽湖無法追及。

其二，尾閭是指河流的末段，如果條件合適，則可形成尾閭湖。湘、資、沅、澧四水的末段處在洞庭湖區(qū)平原中或在洞庭湖中，有人認為洞庭湖就是四水的尾閭湖也不無道理。這就是說湖與河很難分清，為分清有人稱為四水洪道，現(xiàn)在計算洞庭湖面積時，四水洪道1 300平方千米排除在外，顯然是不合理的；而鄱陽湖的贛江、撫河、信江、饒河、修水等五水除贛江外，尾閭形不成尾閭湖，只是在河口或入湖口處形成三角洲等地貌，因此沒有洪道之分，計算面積時自然無洪道可排除。如果洞庭湖加上洪道面積，現(xiàn)在有4 040平方千米，比鄱陽湖3 583平方千米大了457平方千米。

一位法國地理學者考察了世界大江大河的地理環(huán)境后無限感慨地說：“上帝給了中國一條舉世無雙的長江及與之相配套的兩岸之湖泊。”（郭同旭1999）確實，長江兩岸湖泊無以數(shù)計，其中有我國排名第一至第五的五大淡水湖，現(xiàn)在依次為鄱陽湖、洞庭湖、太湖、洪澤湖、巢湖。長江流域的長江文明是世界最古老的文明之一，現(xiàn)在的研究成果表明，從稻作、城市、礦產(chǎn)利用等方面，洞庭湖及其流域是長江文明的發(fā)源地。至于洞庭湖、鄱陽湖誰是第一、第二并不重要，自有客觀標準，但如果從地質(zhì)環(huán)境及其演化來看，洞庭湖的規(guī)模無論是在過去、現(xiàn)在還是在將來，別的湖都是無法比擬的，它厚重的文化底蘊也是別的湖無法比擬的。

五 古文明之源

文化是一種社會現(xiàn)象，是人類社會發(fā)展過程中所創(chuàng)造的物質(zhì)財富和精神財富的總和，具有鮮明的地域風格、時代特征和民族樣式。以生態(tài)學意義而言，地域風格即自然環(huán)境造就了時代特征和民族樣式。“人杰地靈”是湖湘大地的寫照，湖湘大地之靈首先在于有洞庭湖獨特的地質(zhì)地理環(huán)境：一為濕地，有水，水是生命之源，是繁衍生命的必要條件；二為有山，東有幕阜，西有武陵，南倚雪峰，西（北）望壺瓶……子曰：“智者樂水，仁者樂山?！鄙钤谏剿g的人們既是智者，也是仁者。

文化是人類創(chuàng)造的，有了人才有了文化，按此說法，湖湘大地什么時候出現(xiàn)了人呢？按達爾文的進化論觀點，人由猿進化而來，先是古猿進化到猿人，再進化到人。古猿進化到猿人，古人類學家賈蘭坡和楊鐘健院士認為除內(nèi)在的原因外，還必須有外因推促其轉(zhuǎn)化，即“人類發(fā)生的外因就是第四紀冰川作用”，這一點符合毛澤東哲學思想“矛盾論”的觀點。即內(nèi)因是變化的根據(jù)（基因變異和遺傳），外因是變化的條件（環(huán)境變化）。因此第四紀冰川作用對人類的誕生有非常重要的意義。

早在1930年代，李四光教授就確定洞庭湖區(qū)的周邊山區(qū)雪峰山區(qū)有第四紀冰川地貌，1960年代中國科學院進行的第四紀冰川地質(zhì)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)湘、資、沅、澧四水流域山區(qū)也有第四紀冰川地貌。洞庭湖區(qū)則是第四紀冰川的冰緣地貌，表現(xiàn)在第四紀湖積物網(wǎng)紋紅色粘土中稀疏分布一些巨大礫石，最大者有2~3立方米。礫石具有冰川痕跡，如有壓坑而成為“猴面石”，有“釘頭鼠尾”之刻痕，有凍裂紋及平滑如鏡的磨光面等。這些礫石在洞庭湖尾閭之湘江流域的長沙縣、湘陰縣、汨羅市和岳陽縣，澧水流域的臨澧縣、澧縣和津市市的丘崗上第四紀早、中更世（距260~60萬年）的湖積物中都有分布。據(jù)研究這些冰川礫石是第四紀冰川在山區(qū)的消融過程中，由所成的浮冰夾帶沿四水而下進入洞庭湖中的，形象地說就是從山區(qū)乘“冰筏”進入洞庭湖中的。因此洞庭湖區(qū)周邊有第四紀冰川亦即具有猿轉(zhuǎn)化為人的外因。

古猿生活在樹上，猿人生活在地上。第四紀冰川的到來，樹逐漸沒有了，古猿來到地上，恩格斯說：“古猿從樹上到地面上來，使原先用于攀援的前肢與后肢有了不同的功能，他們在地面上行走時后肢擺脫了前肢的幫助而漸漸直立變?yōu)槟_；同時前肢主要用于獲取食物使用工具成為手，相應(yīng)地腦也得到發(fā)展，這就完成了從猿到人的具有決定意義的變化。”

洞庭湖區(qū)臨水靠山，土地肥沃物質(zhì)豐盛，由猿演變成的猿人有漁獵之便，有繁衍后代日漸進化之利，故在湖南境內(nèi)發(fā)現(xiàn)的舊石器遺址和遺存大都分布在洞庭湖區(qū)濱岸地帶及四水流域。湖南舊石器據(jù)其特點分為“澧水類群”和“舞水類群”?？脊沤缯J為湖南舊石器具有對相鄰地區(qū)的包容性和先進性，故“以洞庭湖為中心的湖南舊石器文化對中國舊石器文化的發(fā)展起著獨特的作用”。

繼舊石器時代之后的新石器時代湖湘大地又發(fā)生了什么？

20世紀中后期，我國考古發(fā)掘取得了許多驚世之績，如長江流域1970年代出土了當時是世界最早的7 000年前的浙江河姆渡人工栽培稻遺址，可1980年代出土的澧縣八十垱等遺址栽培稻卻是8 000到9 000年前的，早河姆渡1 000~2 000年。據(jù)2011年《財經(jīng)》第11期報道，在《美國科學院院刊（PNAS）》上發(fā)表的美國科學家一項大規(guī)?；驕y序分析稻米進化史的研究認為，亞洲栽培稻起源于中國8 200年前的洞庭湖區(qū)。長江流域的城市建設(shè)經(jīng)過了漫長的時間，考古發(fā)現(xiàn)洞庭湖8 000年前有圍壕的5~6萬平方米的八十垱遺址是最早的城市雛形，那么到6 400年前有城墻的8萬平方米的城頭山遺址已是真正的最早的城市。

世界四大文明之序：第一是埃及6 000年前的尼羅河文明，第二是古巴比倫5 000年前的兩河文明，第三是古印度4 000年前的印度河文明，第四是中國3 000年前的黃河文明。早在20世紀初梁啟超先生就常為中國居于世界四大文明古國之末鳴不平，曾大聲疾呼“中國乃世界文明之鼻祖”，但那時并無有力事實為據(jù)，只以國內(nèi)知識界普遍存在對西方文化的盲崇概括之。上舉在長江流域的重大考古發(fā)現(xiàn)使世界古文明位次有修正的必要，于是2000年11月4日《科學時報》報道古人類學家賈蘭坡院士等贊同重排世界文明位次，認為長江文明應(yīng)排首位；近年“中華民族史研究會”會長史式教授舉出栽培稻、古城、祭壇、古稻田等洞庭湖區(qū)考古發(fā)現(xiàn)，也認為世界古文明位次要重排，應(yīng)以長江文明為首；2011年1月16日召開的“湖湘文化研究會”2010年年會，不少學者依據(jù)中國最早的城市、最早的稻種、最早的八卦圖和刻符等都發(fā)現(xiàn)于湖南，認為中國文明的中心在湖南。這是否意味著世界古文明位次之首應(yīng)在長江流域之洞庭湖呢？

但是創(chuàng)造古文明的祖先遺骸除了一處一萬多年前的石門燕兒洞稱“石門人”的遺骨外再無發(fā)現(xiàn)，而周邊省份除江西外都發(fā)現(xiàn)有百余萬年到數(shù)萬年前的古人類，如湖北有猿人建始人、鄖縣人、隕西人、長陽人，重慶有巫山人、奉節(jié)人，貴州有桐梓人、大洞人、智人水城人，廣西有柳江人，廣東有馬壩人和封開人。湖南既然有古人類使用的工具，就應(yīng)該有他們的骨骸化石存在，只是現(xiàn)在還沒有找到他們埋存的地方。我在2005年曾撰文《湖南古人類何處覓》，認為湖南肯定有古人類，發(fā)現(xiàn)只是時間問題，并推測湘西北澧水流域的石門、慈利、保靖一帶的喀斯特溶洞最有可能找到湖南古人類化石。

2011年5月我兩次以環(huán)境考古學的地質(zhì)考古為主導到石門縣羅坪鄉(xiāng)長梯隘村牙齒洞考察。牙齒洞海拔高度720米，其下330米為河谷，在溶洞中有河流沖積物砂卵石，其中混雜有不少具次園到次棱狀的碎牙齒和碎骨片，且其分選性良好，具有河流沖積物特點，是由本地區(qū)的某處或幾處搬運而來。那么這些河流沖積物連同溶洞是怎樣上升到現(xiàn)在的高度的呢？這只能是地殼上升或河流下切的結(jié)果。根據(jù)我國近30年來全國范圍和區(qū)域性精密水準測量編制的《中國大陸現(xiàn)代地殼垂直形變速率平面圖》，該地區(qū)地殼上升速率為2～4毫米/年。如此推算牙齒洞及其中沉積物至少經(jīng)過8～16萬年才從原基準面上升至此。經(jīng)中科院古脊椎動物與古人類研究所古人類學家鑒定，其中的牙齒大都為人類牙齒，因而這些牙齒的主人至少是8～16萬年前的古人類，即中更新世晚期和晚更新世人類，這與在這個時期的河流階地堆積物中的舊石器是一致的。

應(yīng)該強調(diào)的是，以上認識只是環(huán)境考古學的地質(zhì)考古初步推測，若要確證還有許多工作要做。如果牙齒洞牙齒的主人真是目前發(fā)現(xiàn)的湖南最古人類，那么這一發(fā)現(xiàn)不僅對古人類起源和演化有重大研究價值，而且可以證明他們是創(chuàng)造洞庭湖古代文明之源。

六 泥沙淤積的功與過

洞庭湖的泥沙如果從形成之日起，僅白堊紀到新紀的近1.3億年里，隨著地殼沉降而沉積的松散泥沙、礫石和其它生物、化學物質(zhì)經(jīng)過壓實、脫水和膠結(jié)的成巖作用，形成的紫紅色碎屑巖層及礦層（一般稱為“紅層”）就厚達近6 000米，它們的功用除了維持地球環(huán)境平衡發(fā)展而有利于生物的進化外，還為后來的人類儲備了豐富的礦產(chǎn)資源。爾后的第四紀更新世的約260萬年里，松散沉積物最厚可達300余米，其功能恐怕只是維系地殼沉降與泥沙淤積的平衡發(fā)展，而有適合生物演化逐漸由猿人而人的洞庭湖地質(zhì)生態(tài)環(huán)境。到第四紀全新世近1萬年來直至現(xiàn)在，泥沙沉積物最厚可達65米，一般都有20～30米。泥沙淤積的功過需要具體分析。

泥沙淤積的功有兩點。一是構(gòu)成了濕地生態(tài)系統(tǒng)[6]。隨著泥沙的不斷淤積，湖盆淺水區(qū)地勢增高，在水動力較為平緩的條件下開始滋生水生植物，發(fā)育成水生植物洲灘地；水動力活躍的區(qū)域，泥沙淤積速率大，不能滋生水生植物，發(fā)育成為泥沙灘地；隨著泥沙淤積體增大和延伸，洲灘地勢再度增高擴大，苔草等草本植物開始侵入，水生植物灘地和泥沙灘地逐漸演變?yōu)楹轂┑兀荒嗌忱^續(xù)淤積在湖草灘上，加上生物殘體的堆積，湖草灘地又不斷抬高，枯水期湖草灘顯露出水面，蘆葦、雞婆柳等植物在湖草灘地上滋生形成蘆葦灘地或雞婆柳灘地；這兩類灘地繼續(xù)被泥沙淤積增高擴展，一般年份全年裸露，旱柳、楓楊等木本植物相繼侵入蘆葦灘地和雞婆柳灘地，于是演變?yōu)榱帜緸┑?。二是圍湖造田。圍湖造田有史可查始于東漢，東漢25年光武帝舅父樊重在西洞庭湖挽洲成垸稱“樊坡”，有“肥田數(shù)千頃，歲收谷千萬斛”。以后圍湖造田不斷發(fā)展，以宋元、明清、民國和新中國等4個時期最盛，總共圍湖造田2 962.0平方千米，其中新中國時期到1979年達到1 933.7平方千米，占整個圍湖造田的65.3%，而這之前僅為1 028.3平方千米，只占34.7%。圍湖造田產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益，據(jù)2007年湖南統(tǒng)計年鑒，2006年圍湖造田生產(chǎn)的糧食總產(chǎn)量93.68萬噸、油料產(chǎn)量6萬噸、棉花產(chǎn)量1.74萬噸、肉類總產(chǎn)量12.57萬噸、水產(chǎn)品總產(chǎn)量9.66萬噸，國民生產(chǎn)總值1 808.8億元人民幣。

泥沙淤積之過即是產(chǎn)生災(zāi)害性效應(yīng)，李景保等總結(jié)為“泥沙淤積→洲灘擴張→圍湖造田→水體空間縮小→調(diào)洪功能下降、生物多樣性減少”[6]。調(diào)洪功能下降以1949年到1998年為例，1949年洞庭湖面積4 350平方千米，容積293億立方米；1998年面積2 625平方千米，容積167億立方米。因此洞庭湖區(qū)幾乎年年有洪災(zāi)，也是在這一時期。泥沙淤積速率超過沉降速率會引發(fā)洪災(zāi)這是肯定的，但使洞庭湖消亡絕無可能，如果與圍湖造田相比，泥沙淤積的功應(yīng)大于過，而且其過也可以克服。因為洞庭湖區(qū)歷史上無數(shù)次洪災(zāi)和特大洪災(zāi)，雖一時造成重大損失，但它畢竟在災(zāi)后重建后得到了更大的發(fā)展，只要人們遵循自然規(guī)律保護它，它對人類的貢獻會與日俱增。

洞庭湖泥沙淤積因構(gòu)造沉降而能圍湖造田的功大于過，但是洞庭湖現(xiàn)在的泥沙淤積卻在減少，減少的原因除因三峽水庫運行外，再就是流域內(nèi)水土流失顯著減少，通過遙感調(diào)查，水土流失面積2000年比1984年減少了51.67%[3]。因此現(xiàn)在是泥沙淤積速率小于構(gòu)造沉降速率，洞庭湖已成“饑餓型”湖泊，洞庭湖的沖淤發(fā)生了變化，比較第一期（1975～1978年）、第二期（1999～2003年）和第三期（2005～2007年）遙感調(diào)查資料[3]，東洞庭湖洲灘雖有擴張，但較三峽水庫運行前擴張速度慢；南洞庭湖在三峽水庫運行后洲灘基本沒有擴張，甚至沖刷變小，湖泊面積變大；目平湖基本不變。因此在三峽水庫運行期間，泥沙淤積將不能維持現(xiàn)有洲灘的現(xiàn)狀，而洲灘是組成濕地的骨架，骨架變小甚至消失，洞庭湖濕地將發(fā)生怎樣的變化，泥沙淤積的功與過從長遠的洞庭湖保護和開發(fā)來看，不能不發(fā)人深思。

七 三峽水庫運行對洞庭湖的影響

洞庭湖濕地由兩大部分組成：一部分是由第一線防洪大堤圈圍的垸田，可稱人工濕地；另一部分是第一線防洪大堤之外的外湖，由洲灘和水體組成，可稱自然濕地。三峽水庫的運行對它們都有影響，雖然影響是多方面的，但影響因素追本溯源就是水和沙。其實水和沙歷來就是影響洞庭湖的主要因素，只是三峽水庫運行后這種影響有了很大改變，從而導致對洞庭湖濕地兩大部分的影響，產(chǎn)生了不同于三峽水庫運行之前的情況。

三峽水庫運行前，水對垸田的影響主要是每到汛期水多導致洪澇災(zāi)害，洪澇災(zāi)害頻發(fā)是垸田區(qū)的心腹大患，因而新中國建立后在“蓄泄兼籌，以泄為主”的方針和“江湖兩利”的原則指導下，開展了大規(guī)模防洪工程建設(shè)，提高了防洪能力，使荊江河段依靠堤防可防御10年一遇洪水，加上使用分洪區(qū)，可防御40年一遇洪水；城陵磯河段依靠堤防可防御10~15年一遇洪水，如果比較理想地使用分蓄洪區(qū)，可基本滿足1954年型洪水的防洪需要。因此遇一般洪水時，依靠堤防，經(jīng)過嚴密防守，基本可以安全度汛。但是防洪還存在的兩個突出問題無法解決：一是荊江地區(qū)依靠堤防的防洪標準仍較低，另外在采取分蓄洪措施后，也只能防御枝城80 000m3/s的洪水，遇1870年型洪水，還有30 000m3/s的超額洪峰流量無法解決，如一旦發(fā)生1870年型洪水，可能會發(fā)生荊江南北兩岸堤防潰決，造成大量人口死亡的毀滅性災(zāi)害；二是城陵磯附近區(qū)遇大洪水分洪量還較大，如遇1954年型洪水，城陵磯附近區(qū)分洪量320億立方米，要淹沒近400萬畝耕地，涉及約260萬人，淹沒損失將很大。三峽水庫運行以后，防洪能力將有較大提高，對以上兩個突出問題可以解決：荊江地區(qū)百年一遇及以下洪水（如1931年、1935年、1954年洪水，1954年洪水在荊江地區(qū)不到百年一遇），通過水庫調(diào)蓄，可使沙市水位不超過45米，不需啟用荊江分洪區(qū)；遇千年一遇或1870年型洪水，可控制枝城流量不超過80 000m3/s，配合荊江地區(qū)的分洪區(qū)運用，可使沙市水位不超過45.00米，從而保證荊江兩岸的行洪安全；城陵磯附近地區(qū)，一般年份基本上不分洪（各支流尾閭除外），遇1931年、1935年、1954年大洪水，可減少本地區(qū)的分蓄洪量和土地淹沒，如1954年型洪水按擬定的對荊江補償或?qū)Τ橇甏壯a償調(diào)度方式進行調(diào)度，城陵磯附近區(qū)分洪量可由320億立方米減少到280億立方米或218億立方米而大為減少土地的淹沒。此外，三峽水庫運行已大大減少分流入洞庭湖的泥沙，減輕洞庭湖的淤積，增加了洞庭湖的調(diào)蓄量。因此三峽水庫運行后防洪形勢發(fā)生了根本性變化，正如中國三峽集團公司在2011年6月19日于北京發(fā)布的首份社會責任報告所說：“三峽工程攔洪削峰，控制洪水下泄，為長江中下游防洪提供安全屏障?！笔聦嵈_是這樣，在三峽水庫運行的9年里，凡是和洞庭湖垸田區(qū)的人們交談，就能感受到他們從年年要防汛疲于奔命的時日里解放出來的喜悅心情。垸田區(qū)沒有或少有洪災(zāi)雖然也與這些年汛期降雨量少有一定關(guān)系，但與三峽水庫運行后發(fā)揮的防洪功能絕對分不開，這就是三峽水庫運行對垸田區(qū)最大最顯著的有益影響。

三峽水庫運行后對外湖自然濕地的影響主要有兩點：一是是造成季節(jié)性缺水的原因之一。季節(jié)性缺水形成了自然的和人為的濕地生態(tài)結(jié)構(gòu)的改變，給濕地生態(tài)造成負面影響，是目前三峽水庫運行后產(chǎn)生問題的主要事實依據(jù)。對這些問題如三峽集團公司陳飛總經(jīng)理在2011年6月19日發(fā)布的首份社會責任報告時說的：“三峽工程運行以后，有的問題是認識到的，有的問題是我們還在摸索的?！奔竟?jié)性缺水應(yīng)該屬還在摸索的問題，因為在三峽水庫運行前的近20年的論證都認為洞庭湖枯季不缺水，水量會增大，根本就無季節(jié)性缺水一說。如果我們客觀地實事求是地分析洞庭湖自然濕地產(chǎn)生的問題，諸如出現(xiàn)季節(jié)性污染、烏類食源地和棲息地縮減、水中魚類和珍稀動物如江豚劇減、草灘變楊樹灘而人為改變濕地格局、農(nóng)業(yè)鼠害加重、血吸蟲疫區(qū)擴大以及垸田原有排灌設(shè)施無水可取而加重旱情等等，哪一點不與季節(jié)性缺水有關(guān)呢？如果在洞庭湖枯水季節(jié)的水量問題上三峽水庫運行的論證不會有如此大的反差而早有認識，也早就會有應(yīng)對措施，也就不至于發(fā)生現(xiàn)在這些問題，也就不會造成人們對三峽水庫的種種質(zhì)疑。好在現(xiàn)在三峽集團已經(jīng)承認有些問題還在模索，例如包括引江濟湖在內(nèi)的解決季節(jié)性缺水就是值得摸索的一個問題，我從2006年初到現(xiàn)在都在研究這個問題，只要三峽集團在摸索中廣開言路，征求意見，認真研究，尋求最佳解決方法，季節(jié)性缺水就會解決。二是大幅度減少了洞庭湖的泥沙淤積，在近期內(nèi)是有益影響，但長期影響如何則值得研究。

總之，三峽水庫運行后對垸田人工濕地的影響是有益的；對外湖自然濕地的影響既有益也有弊，而弊可以克服，不能籠統(tǒng)地肯定或否定三峽水庫運行的作用。

八 防汛與抗旱的轉(zhuǎn)化

三峽水庫運行前，泥沙淤積速率大于構(gòu)造沉降速率，泥沙淤積所占湖容達49.06億立方米；同時圍湖造田所損失的湖容有29.60億立方米。兩者相加共損失湖容78.66億立方米[6]，在發(fā)生同頻率洪水時，就促使洪水位升高，洪災(zāi)、大洪災(zāi)時有發(fā)生，據(jù)統(tǒng)計，大洪災(zāi)1951～1958年每4.1年發(fā)生一次，1959～1984年每3.7年發(fā)生一次，1985～1990年每3年發(fā)生一次，1991～1999年幾乎每年都發(fā)生。因此洞庭湖的防汛就是主要矛盾，每到汛期，防汛工作幾乎舉全省之力抗擊，省市領(lǐng)導親臨防洪第一線已成常規(guī)，中央領(lǐng)導包括主席、總理親臨防洪現(xiàn)場視察指導也屢見不鮮。但自1999年以后，特別是三峽水庫運行后，洞庭湖區(qū)的防洪發(fā)生了很大變化。在三峽水庫運行的9個年頭里，無須舉全省之力防洪，標志著防洪重要性的有省市領(lǐng)導及中央領(lǐng)導親臨防洪第一線的情況沒有出現(xiàn)了。反而是出現(xiàn)在防旱第一線，如2011年溫家寶總理親臨干枯的洞庭湖，這就充分說明防旱的重要性。因此抗旱已成為主要矛盾，這一點長江水利委員會規(guī)劃處2008年組織的一次專家調(diào)查編寫的《荊南四口洪道現(xiàn)狀調(diào)查》報告就認為：“三峽水庫運行導致洞庭湖來水驟然大幅減少，故區(qū)域缺水將是嚴重的，而且是經(jīng)常的、持續(xù)的，幾乎年年都在威脅農(nóng)業(yè)、人畜安全，制約經(jīng)濟發(fā)展；洪患威脅雖然存在，但經(jīng)多年防洪建設(shè)，特別是新近更大規(guī)模的治理規(guī)劃和實施，洪患災(zāi)害的可控程度更高。尤其是三峽工程運行，長江中下游洪水，包括洞庭湖四口洪道區(qū)域洪水，配合已有防洪工程措施，得到了有效控制，必然形成洪患發(fā)生頻率很低，災(zāi)害損失很小的格局。因此，在缺水與防洪相互對立的矛盾中，缺水是矛盾的主要方面。”

還需要說明的是，三峽水庫運行后洞庭湖缺水是有季節(jié)性的，但這不只是三峽水庫運行一個原因造成的，而是多個原因迭加的結(jié)果。首先是荊江“四口”入湖水量在三峽水庫運行之前就在大幅度地逐漸減少，例如1937年有1 936億立方米，到荊江裁彎后的1973～1980年年均是843億立方米，三峽水庫運行前的1991～1998年年均是621億立方米，三峽水庫運行后的2003～2008年年均是498億立方米。這些數(shù)字表明1937年到1998年減少了68%；而1998年到2008年只減少20%，純減少123億立方米，這故然對洞庭湖水量減少有一定影響。其次是湘、資、沅、澧四水入湖水量也在減少[7]，例如1999～2002年入湖水量年均是1 815億立方米，三峽水庫運行的2003～2008年年均是1 546.3億立方米，減少15%，純減少269億立方米。就純減少量看，“四水”對洞庭湖水量影響2.4倍于“四口”。

不過無論是“四口”還是“四水”，年入湖水量的減少不是洞庭湖季節(jié)性缺水的直接原因，直接原因有兩點：一是三峽水庫蓄水壩下泄量減少，如2006年9月20日三峽水庫關(guān)閘蓄水，壩下9月平均流量比三峽水庫運行前歷年平均流量減少了64%，10月平均流量減少了49.6%，以至長江入洞庭湖流量比三峽水庫運行前同期減少了93%[8]。更為甚者，壩下長江水位也大幅降低，使洞庭湖口城陵磯與長江水位形成較大水位差，洞庭湖的水迅速流入長江，洞庭湖水量嚴重減少，加之“四水”各干流和支流的大中型水庫也關(guān)閘蓄水，能入湖水量也就大幅減少。二是氣候原因，即水庫蓄水及其以后一段時間降雨量較正常年份減少，或大大減少。如此洞庭湖季節(jié)性缺水就形成了。

綜上所述，洞庭湖季節(jié)性缺水主要是在長江入湖水量逐年減少的背景下，三峽水庫和湘資沅澧四水水庫關(guān)閘蓄水，以及降雨量減少所造成的。顯然長江和湘資沅澧四水入湖總水量減少和各水庫關(guān)閘蓄水每年都發(fā)生，而天旱降水量減少并非年年發(fā)生，不過按統(tǒng)計規(guī)律，不發(fā)生年份很少。如此說來，洞庭湖季節(jié)性缺水是經(jīng)常的，抗旱也就成為洞庭湖區(qū)的經(jīng)常性工作了，就如三峽水庫運行前要經(jīng)常性地防洪一樣。

九 都江堰水利工程的啟迪

洞庭湖季節(jié)性缺水而導致洞庭平原旱災(zāi)頻發(fā)已是不爭事實，對其解決有各界人士截至2010年10月提出了28人次方案，如何來評價這些方案，又如何來實施這些方案中某個方案或某些方案，我以為可以從都江堰水利工程解決成都平原旱情得到啟發(fā)。

首先，洞庭平原和成都平原有可比性，兩平原都有一條懸河或懸江。成都平原西緣為岷江，岷江高于成都平原幾十米，如都江堰市距成都市僅50千米，兩地落差競達273米；洞庭平原北緣是荊江，荊江高于洞庭平原7～8米，在洪水期間，荊江與南嘴水位相差14米。懸江有弊有利，弊在汛期易發(fā)洪災(zāi)，利在枯水期發(fā)生旱災(zāi)可引水自流灌溉。洪災(zāi)的問題成都平原通過都江堰水利工程已經(jīng)解決，旱災(zāi)也由都江堰水利工程引岷江水自流入成都平原而解決。從而由公元前256年以來的2 260余年里，成都平原成為水旱從人，時無荒年，沃野千年的天府之國。洞庭平原前已述及，抗旱已成為主要矛盾，何以解決旱災(zāi)？都江堰水利工程利用懸江之利，能否啟迪我們也能利用荊江這條懸江之利，引荊江水自流入洞庭平原呢？

其次，都江堰水利工程主要由三部份組成：一是寶瓶口工程，將阻擋岷江水向東流入成都平原的玉壘山開鑿一個引水口；二是魚嘴工程，將岷江水一分為二，枯水期可分一部分水流入寶瓶口；三是飛沙堰工程，既能控制寶瓶口入成都平原水量，又能“正面取水，側(cè)面排沙”。洞庭平原和成都平原因相同就有可比性，但也各有特點，按洞庭平原和北緣荊江的特點，只需吸取寶瓶口引水工程的經(jīng)驗即可，無需在荊江建魚嘴和飛沙堰類似工程。

再次，在荊江開鑿引水口，是效法都江堰水利工程的關(guān)鍵。在何處開鑿最好呢，我認為在湖北省宜都市洋溪最好，其優(yōu)點有：一是洋溪荊江枯水期最低水位37米，開鑿的洋溪口引水至松滋河的新江口（直距約20千米），枯水期最低水位34米，故洋溪引水通過松滋河自流入洞庭平原完全不成問題。二是洋溪口巖土工程地質(zhì)條件穩(wěn)定，汛期不會使引水口潰決成為洞庭湖洪災(zāi)隱患。三是在季節(jié)性缺水期可引300個流量入湖，就有100～200億立方流動的水解決包括湖北幾個縣在內(nèi)的洞庭湖從上游到下游的旱情。四是可使環(huán)洞庭湖黃金水道在季節(jié)性缺水期仍能通航1 000噸級集裝箱船泊。五是引入的水是流動的水，可使洞庭湖換水周期縮短，能充分發(fā)揮濕地是“地球之腎”的功能，對生態(tài)環(huán)境保護極大。六是引水300個流量對荊江5 000～6 000個流量是一個小數(shù)目，而且引入的300個流量大部又將從城陵磯返還長江，故對長江總的水文形勢影響不大。

因此如都江堰水利工程開挖寶瓶口引水入成都平原那樣開挖洋溪口引水入洞庭平原，是一項利用自然條件又耗資不巨的不影響三峽水庫蓄水和長江中下游總水文形勢的可持續(xù)發(fā)展工程。

十 城陵磯樞紐工程的工程地質(zhì)條件

為解決洞庭湖季節(jié)性缺水提出在湖出口處城陵磯建樞杻工程攔水，對此湖南省知名水利專家周北達、盧承志先生在《人民長江》2009年第14期發(fā)表論文《城陵磯樞杻工程可行性探討》，認為工程蓄水位25～26米，洞庭湖水量可增加30多億立方米，對解決季節(jié)性缺水有十分重要的意義，而且有利于對航運條件、漁業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境、水利滅螺、調(diào)節(jié)長江枯季水量等的改善，每年還可以發(fā)電4.8KW.h；同時對可能產(chǎn)生的防洪、生態(tài)問題進行了分析，認為是可以克服的。因此這項工程得到有些學者和有關(guān)部門的贊同，據(jù)悉該工程已在2011年岳陽市政府工作報告中提及，已被列入長江水利委員會的《長江流域綜合簡要報告》。然而在探討、分析該項工程時沒有涉及到工程的地質(zhì)條件。

城陵磯樞紐工程是一項巨大的水利工程，實施工程的工程地質(zhì)條件很復雜，其外圍的地質(zhì)環(huán)境據(jù)2009年湖南省地質(zhì)調(diào)查院完成的1:25萬岳陽市區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告是：東為第四紀仍在活動的洪湖—湘陰斷裂，它是由大致平行的三條斷裂構(gòu)成，從而使斷裂的一側(cè)上升隆出湖面，君山島即由此而成，故而東洞庭盆地的底部基巖是參差不齊的；西為第四紀也在活動的磚頭—漉湖斷裂。兩斷裂之間即廣興洲地塹[9]。

斷裂在第四紀的活動可以以歷史上發(fā)生的地震說明，據(jù)《中國地震裂度區(qū)劃工作報告》，本區(qū)屬于麻城—岳陽—寧鄉(xiāng)構(gòu)造地震帶，沿此帶在湖南境內(nèi)有臨湘、岳陽、湘陰、寧鄉(xiāng)地震群。岳陽市及鄰區(qū)地震據(jù)湖南省地震局王春林資料：岳陽在1556年發(fā)生過5.7級地震、臨湘1924年發(fā)生過4級地震，最近發(fā)生的一次地震是1974年3月在湘江斷裂之嘉魚的3.8級地震。

廣興洲地塹基本上是東洞庭湖盆地的范圍，第四紀除早更新世有過短暫的隆升外，其它時段都在沉降，現(xiàn)在也在沉降，沉降可以以長江水利委員會1925~1953年三次重復水準測量提供的岳陽下沉240毫米、湘陰下沉250毫米說明之。

東洞庭湖盆地是洞庭盆地全新世（1萬年以來）的4個沉降中心沉降最深的盆地，4個沉降中心分別是東洞庭中心、沅江中心、澧縣中心和益陽中心，其中以東洞庭中心沉降最深，1萬年以來的泥沙淤積層厚度超過55米，其下之更新世（距今260萬年~1萬年）松散泥砂沉積層厚度有100多米。

樞紐工程的攔湖大壩要建立在最厚可達150米以上的松散湖積層之上，在洞庭湖湖口有很大水流的條件下清基就是一項難度很大的巨大工程；同時，攔湖大壩座落在東部上升、西部沉降的交界部位，這個部位并沒有穩(wěn)定，而正在活動的松散沉積物厚薄不均的地質(zhì)剖面上，要建一座能抵擋“四水”和“三口”水量的大壩難度也很大。

談及洞庭湖湖口城陵磯樞紐工程，自然會聯(lián)想到早就提出過的正在實施的鄱陽湖湖口樞紐工程。兩個樞紐工程的目的是一樣的，但是付諸現(xiàn)實的工程地質(zhì)條件則有很大的差異，主要表現(xiàn)在三個方面：第一，攔湖大壩選址條件不同。鄱陽湖湖口樞紐工程可以從長江與鄱陽湖相連的長達30余千米的水道選址，而洞庭湖城陵磯樞紐工程沒有選址的余地。第二，攔湖大壩的工程地質(zhì)條件不同。鄱陽湖入長江水道兩岸為基巖，主要由元古界震旦系變質(zhì)巖系組成，兩岸距離最窄處不到2千米，初步選定的都昌縣屏峰山與星子縣長嶺之間，攔湖大壩僅長1 200米[10]；洞庭湖湖口城陵磯東岸為基巖，由元古界冷家溪群變質(zhì)巖系組成，其西約35千米才有花崗巖和白堊系砂頁巖基巖，加之此處正處在活動斷裂帶中，以及尚在沉降之中，其工程地質(zhì)條件遠較鄱陽湖湖口樞紐工程復雜。第三，攔湖大壩的擋水量不同。鄱陽湖只有江西省內(nèi)五大江河水量入湖，每年約1 500萬立方米左右；洞庭湖入湖水除湖南省內(nèi)“四水”外，還有長江“四口”，每年入湖水量達3 018億立方米。故其大壩強度遠比鄱陽湖湖口樞紐工程攔湖大壩強度大。

根據(jù)以上三個方面的比較，僅就工程地質(zhì)條件，鄱陽湖湖口樞紐工程比洞庭湖城陵磯樞紐工程簡單易行得多。應(yīng)該指出的是，以上只是根據(jù)現(xiàn)知地質(zhì)資料的初步分析，如果真要實施這項工程，第一步的任務(wù)就是工程地質(zhì)條件研究。

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K928.43

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1674-9014（2012）03-0001-10

2012-03-10

童潛明，男，湖南湘鄉(xiāng)人，湖南省地質(zhì)研究所研究員，享受國務(wù)院特殊津貼專家，湖南省洞庭湖區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展研究會首席專家，研究方向為環(huán)境地學和地學科普。

田 皓）